CN109985600B - 一种改性海泡石及其在废水处理中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制备一种改性海泡石产品及其在废水处理中的应用,改性海泡石制备工艺简单、成本低。所述的改性海泡石产品可广泛应用于在处理焦化废水中氰化物、印染废水、医药废水、有机废水或重金属废水等领域,特别是对焦化废水中氰化物的去除率,在优化的处理条件下,最高可达74.8%,因此,本发明的改性海泡石产品具备应用于焦化废水处理的商业化价值。
Description
技术领域
本发明属于焦化废水中氰化物的处理技术领域,具体涉及一种改性海泡石的制备工艺以及通过该工艺制备的改性海泡石在处理焦化废水中氰化物、印染废水、医药废水、有机废水或重金属废水中的应用。
背景技术
随着社会工业化和现代化的发展,工业废水、生活废水以及医用废水的量正在逐年增加,给人类的生活环境带来潜在污染威胁,同时也极大的提升了废水处理压力和处理成本。例如,焦化废水是一种在煤制焦炭、煤气净化和焦化产品回收等过程中产生的高浓度、高毒性、难降解、难处理的工业废水,含氰化物、氨氮、苯、酚、多环芳烃、杂环氨等多种成分,其中尤以氰化物剧毒,微量的氰化物对人体有致命作用,对鱼类、家畜和其它水生生物也有很大的危害,而遇到微酸性水溶液又易形成挥发性较强的气态HCN,造成大气污染,因此,必须对氰化物进行严格控制、重点处理。目前主要的处理方法有氧化法、酸化法、离子交换树脂法、吸附法、电渗透法等,这些方法在处理效果、处理效率、成本经济性等方面各有优缺点。
海泡石属于特种稀有富镁硅酸盐类非金属粘土矿物,是公认的天然、安全、绿色的新型材料,其标准化学式为Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4•8H2O,基本结构为上下层为硅氧四面体、中间层为镁氧八面体。目前,经改性处理的海泡石及其同族粘土矿物已开始成熟应用于环境保护土壤修复、污水处理、气体吸附等领域,因此,通过对现有的海泡石进行改性处理后,在应用于处理焦化废水中氰化物、印染废水、医药废水、有机废水或重金属废水领域,具备潜在的商业价值。
技术方案
针对现有技术中废水处理处理成本高、效率低以及处理效果差的技术缺陷,本发明的第一个目的在于提供一种制备改性海泡石的工艺,获得改性海泡石可广泛应用于在处理焦化废水中氰化物、印染废水、医药废水、有机废水或重金属废水等领域。
本发明的改性海泡石的制备工艺,具体是将海泡石粉末通过酸改性处理和/或热改性处理和/或无机改性处理和/或有机改性处理后获得改性海泡石。
所述的改性海泡石的制备工艺,优选的是,将海泡石粉末通过酸改性处理步骤后再进行热改性处理;或将海泡石粉末通过酸改性处理、热改性处理步骤后,再进行无机改性处理;或将海泡石粉末通过酸改性处理、热改性处理和无机改性处理步骤后,再进行有机改性处理步骤。
所述的改性海泡石的制备工艺,优选的是,所述的酸改性处理步骤为配制100mL摩尔浓度为2-10mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石。
所述的改性海泡石的制备工艺,优选的是,对所述的酸改性处理的海泡石,再进行热改性处理步骤,热改性处理步骤为取所述酸改性处理的海泡石粉末1g于坩埚,放入温度为100-800℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得经酸改性和热改性的海泡石。
所述的改性海泡石的制备工艺,优选的是,对经酸改性处理和热改性处理的海泡石,再进行无机改性处理步骤,无机改性处理步骤为配制100ml摩尔浓度为0.1-0.5mol/L的AlCl3溶液,缓慢加入所述经酸改性和热改性处理的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得经酸改性、热改性和无机改性海泡石。
所述的改性海泡石的制备工艺,优选的是,对经酸改性、热改性和无机改性处理的海泡石,再进行有机改性处理步骤,有机改性处理工艺为配制100ml浓度为3-15g/L的聚丙酰胺溶液,缓慢加入所述经酸改性、热改性和无机改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得有机改性海泡石。
所述的改性海泡石的制备工艺,优选的是,将海泡石粉末依次通过酸改性处理、热改性处理、无机改性处理和有机改性处理获得复合改性海泡石,具体工艺:(1)配制100mL摩尔浓度为2-10mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;(2)取步骤(1)获得的酸改性海泡石粉末1g于坩埚,放入温度为100-800℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得酸改性和热改性海泡石;(3)配制100ml摩尔浓度为0.1-0.5mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入步骤(2)获得的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性、热改性和无机改性海泡石;(4)配制100ml浓度为3-15g/L的聚丙酰胺溶液,缓慢加入步骤(3)获得的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得依次通过酸改性、热改性、无机改性和有机改性的复合改性海泡石。
本发明的另一个目的在于提供一种改性海泡石,优选的是,将海泡石粉末通过如上所述的酸改性处理步骤;或酸改性处理步骤后再进行热改性处理;或将海泡石粉末通过酸改性处理、热改性处理步骤后,再进行无机改性处理;或将海泡石粉末通过酸改性处理、热改性处理和无机改性处理步骤后,再进行有机改性处理步骤。
本发明的另一个目的在于提供改性海泡石在废水处理中的应用,优选的是,将海泡石粉末通过酸改性处理和/或热改性处理和/或无机改性处理和/或有机改性处理后获得的改性海泡石应用于焦化废水中氰化物、印染废水、医药废水、有机废水或重金属废水的处理。
本发明所述的改性海泡石在废水处理中的应用,优选的是,所述的废水处理为改性海泡石处理焦化废水中氰化物的应用,具体应用为取改性海泡石1g加入到100ml初始焦化废水中,在25-85℃的温度下静态处理,处理时间为0.5-2.5h。
改性海泡石处理焦化废水中氰化物的应用,优选的,初始焦化废水的pH值为1-13,在25-40℃的温度下静态处理,处理时间为0.5-2.5h。
本发明所述的改性海泡石处理焦化废水中氰化物的应用,优选的,初始焦化废水的pH值为4-10,在40℃的温度下静态处理,处理时间为1-2h。
本发明所述的改性海泡石处理焦化废水中氰化物的应用,优选的,初始焦化废水的pH值为7.8,在40℃的温度下静态处理,处理时间为2h。
技术效果:(1)本发明通过低成本的工艺方法获得改性的海泡石产品,可广泛的用于焦化废水中氰化物、印染废水、医药废水、有机废水或重金属废水等废水的处理,通过本发明的改性工艺获得的改性海泡石产品,特别是对焦化废水中氰化物的去除率达到30%以上,具备潜在的商业化前景。
(2)本发明进一步采用依次通过酸改性处理、热改性处理、无机改性处理和有机改性处理步骤对海泡石原料进行改性后获得的复合改性海泡石产品具有更加优异的性能,对于焦化废水中氰化物的去除率可达到70%以上,明显高于常规的单一改性工艺获得改性海泡石产品。
(3)采用本发明的改性海泡石处理焦化废水中氰化物,处理工艺简便、成本低并且氰化物去除率高,同时经过申请人的创造性劳动,在优化的处理条件下,氰化物去除率最高可达74.8%,因此,本发明的改性海泡石产品具备应用于焦化废水处理的商业化价值。
具体实施方式
本发明涉及的改性海泡石制备工艺中涉及的主要材料与药品主要来自以下商业化产品:(1)海泡石粉(湘潭源远海泡石新材料股份有限公司,细度:300目),(2)焦化废水原液(pH7.8,氰化物含量235mg·L-1,稀释1000倍做待测液),质量浓度为36.5%HCl、AlCl3、聚丙酰胺(PAM)、NaOH(天津科密欧化学试剂有限公司)。
实施例1
配制100mL摩尔浓度为4mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石产品备用。
实施例2
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石产品备用。
实施例3
配制100mL摩尔浓度为8mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石产品备用。
实施例4
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为100℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得经酸改性和热改性海泡石产品备用。
实施例5
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为200℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得经酸改性和热改性海泡石产品备用。
实施例6
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为400℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得经酸改性和热改性海泡石产品备用。
实施例7
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为200℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得热改性海泡石。配制100ml摩尔浓度为0.2mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入经酸改性和热改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得经酸改性、热改性和无机改性海泡石产品备用。
实施例8
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为200℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得热改性海泡石。配制100ml摩尔浓度为0.3mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入经酸改性和热改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得经酸改性、热改性和无机改性海泡石产品备用。
实施例9
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为200℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得热改性海泡石。配制100ml摩尔浓度为0.4mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入经酸改性和热改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得依次经酸改性、热改性和无机改性海泡石产品备用。
实施例10
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为200℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得热改性海泡石。配制100ml摩尔浓度为0.3mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入依次经过酸改性和热改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得经酸改性、热改性和无机改性海泡石;(4)配制100ml浓度为9g/L的聚丙酰胺溶液,缓慢加入经酸改性、热改性和无机改性海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得复合改性海泡石产品备用。
实施例11
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为200℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得热改性海泡石。配制100ml摩尔浓度为0.3mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入依次经过酸改性和热改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得经酸改性、热改性和无机改性海泡石;配制100ml浓度为12g/L的聚丙酰胺溶液,缓慢加入经酸改性、热改性和无机改性海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得复合改性海泡石产品备用。
实施例12
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为200℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得热改性海泡石。配制100ml摩尔浓度为0.3mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入依次经过酸改性和热改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得经酸改性、热改性和无机改性海泡石;配制100ml浓度为15g/L的聚丙酰胺溶液,缓慢加入经酸改性、热改性和无机改性海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得复合改性海泡石产品备用。
实施例13
配制100mL摩尔浓度为8mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为200℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得热改性海泡石。配制100ml摩尔浓度为0.3mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入依次经过酸改性和热改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得经酸改性、热改性和无机改性海泡石;配制100ml浓度为12g/L的聚丙酰胺溶液,缓慢加入经酸改性、热改性和无机改性海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得复合改性海泡石产品备用。
实施例14
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为400℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得热改性海泡石。配制100ml摩尔浓度为0.3mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入依次经过酸改性和热改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得经酸改性、热改性和无机改性海泡石;配制100ml浓度为12g/L的聚丙酰胺溶液,缓慢加入经酸改性、热改性和无机改性海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得复合改性海泡石产品备用。
实施例15
配制100mL摩尔浓度为6mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;取酸改性海泡石粉末1g于坩埚中,放入温度为200℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得热改性海泡石。配制100ml摩尔浓度为0.4mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入依次经过酸改性和热改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得经酸改性、热改性和无机改性海泡石;配制100ml浓度为12g/L的聚丙酰胺溶液,缓慢加入经酸改性、热改性和无机改性海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得复合改性海泡石产品备用。
测试例1
采用氰化物测定仪测定处理前后焦化废水中的氰化物浓度,根据下式进行计算氰化物去除率η:
其中:C0指处理前焦化废水中的氰化物浓度,mg/L;C1指处理后焦化废水中的氰化物浓度,mg/L。
取100ml焦化废水原液,先测试未处理前废水中的氰化物含量,再缓慢加入未改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,室温下(25℃)静态处理1h,然后过滤、静置、取上清液,测试处理后废水中的氰化物含量,按公式计算,测得改性前海泡石对焦化废水中氰化物的去除率仅为15.2%;同样,按照测试方法分别加入实施例1-17中的改性海泡石产品,分别测定改性后海泡石产品对于焦化废水中氰化物的去除率,去除率结果参见下表1。
从测试例1的结果可以看出,通过改性后的海泡石产品其对于焦化废水中氰化物的去除能力显著提升。在酸改性过程中,增加酸改性用盐酸的浓度有利于氰化物的去除,至6mol·L-1时盐酸改性海泡石对废水中氰化物的去除能力提升最大,提升了15.2%。故盐酸浓度选择6mol·L-1,但随着酸的浓度再提升去除能力将逐步下降;而提高温度对热改性海泡石去除氰化物性能有一定积极影响,但程度不如酸改性那么剧烈(最高仅提升了6.5%),说明高温热改性使海泡石先后失去表面水、层间吸附水、结构骨架中结合水及孔隙中的杂质,减小水膜和杂质产生的吸附阻力,有利于吸附质分子的扩散,提升海泡石的吸附性能,并随着温度的升高,部分羟基脱失,裸露的断键增多,比表面积增大,活性提髙;而在200℃后,再继续升温,改性海泡石对废水中氰化物的去除性能没有太大影响,并略有降低趋势,因为温度过高,会对海泡石晶体结构产生一定破坏,层间的阳离子缩合到结构骨架上,降低离子交换的性能,并可能造成吸附位点遭到破坏。继续采用无机改性海泡石对去除氰化物效率的提高有较积极影响,尤其是AlCl3在0.3mol·L-1时(最高提升了14.7%),因为通过加入AlCl3无机盐改性剂,使分散的海泡石形成柱层状缔合结构,在缔合颗粒之间形成较大的空间,因此可改变海泡石在水中的分散状态及性能,提高海泡石上的吸附能力和离子交换能力;而用量超过在0.3mol·L-1后,改性海泡石对焦化废水中氰化物的去除效率提升很少。进一步地,通过聚酰胺的有机改性对海泡石去除氰化物能力的提高带来了较积极影响,当PAM用量在12g·L-1时,改性海泡石对焦化废水中氰化物的去除能力达到71.2%,再继续增加PAM的用量,对其去除性能的提升影响较小。当PAM用量增加时,在海泡石表面包裹了一层有机相后使其表面变为亲有机相,故增加了其对氰化物的吸附;但当PAM用量过量增加(15g·L-1),海泡石的孔道易被堵塞,过量的PAM可通过范德华力在海泡石表面形成了“双重层”而使外层的亲水基朝外,不利于对氰化物的吸附。
测试例2
取100ml焦化废水原液4份,调整废水原液的pH值为1,4,10和13,按照测试例1中的相同方法流程,分别测定实施例11中改性后海泡石产品对于焦化废水中氰化物的去除率,去除率结果参见下表2。
从测试例2的结果可看出,对于焦化废水保持中性条件或弱酸碱性环境时pH值位于4-13之间时,改性海泡石表面所带电荷降低,从而加强了对焦化废水中氰化物的吸附,吸附率达到最大值,对改性海泡石处理焦化废水中氰化物的更有利,而强酸性或强碱性环境并不利于焦化废水中氰化物的去除,故废水初始pH就保持焦化废水的初始pH环境7.8不变,去除率71.2%。
测试例3
取100ml焦化废水原液,按照测试例1中的相同方法流程,分别测定实施例11中改性后海泡石产品,在0.5h、1h、1.5h、2h和2.5h的处理时间条件下,对于焦化废水中氰化物的去除率,去除率结果参见下表3。
从测试例3的结果可看出,对于焦化废水适当延长处理时间,对于提高改性海泡石对焦化废水中氰化物的去除率有一定帮助;但时间延长至1.5h后再增加处理时间对去除效率基本没有影响。由于在反应的初始阶段吸附主要发生在改性海泡石表面,比较容易与焦化废水中氰化物接触,因此吸附速度较快;随着反应进行,海泡石表面逐渐饱和,并随着氰化物的扩散,吸附主要发生在其内部孔道,由于孔道限制了的扩散,因此吸附的速率变慢并接近饱和,难以再吸附。
测试例4
取100ml焦化废水原液,按照测试例1中的相同方法,分别测定实施例11中改性后海泡石产品,在25℃、40℃、55℃、70℃和85℃的条件下,对于焦化废水静态处理1.5h,废水中氰化物的去除率,去除率结果参见下表4。
从测试例4的结果可看出,焦化废水温度对改性海泡石处理焦化废水中氰化物的作用适宜于一个中低温度25-55℃,40℃为最佳温度,去除率开始略有降低。由于随着废水体系温度的升高,可加速焦化废水中氰化物的扩散速度,分子运动剧烈反而阻碍氰化物吸附到活性吸附点,降低了吸附效果,不利于吸附反应的进行。
通过测试例的结果来看,依次通过酸改性、热改性、无机改性和有机改性后,即通过复合改性工艺获得改性海泡石产品,可以显著提升海泡石对于焦化废水水中氰化物的去除能力,复合改性的海泡石对焦化废水中氰化物的去除能力由15.7%提高到71.2%;同时,对于改性后的海泡石产品,在处理焦化废水中氰化物的工艺中,为了提升其处理能力,需要在特定工艺条件下,发挥其最佳的处理能力,复合改性海泡石对去除焦化废水中氰化物的最佳工艺条件为:在废液初始中性pH条件下,处理时间2h,废水温度在40℃,改性的泡石对去除焦化废水中氰化物的去除能力可由71.2%提高到74.8%。
Claims (5)
1.一种改性海泡石,其特征在于,将海泡石粉末通过酸改性处理步骤后再进行热改性处理;热改性处理步骤后,再进行无机改性处理;所述的无机改性处理步骤为配制100ml摩尔浓度为0.2-0.5mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入所述经酸改性和热改性处理的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得经酸改性、热改性和无机改性海泡石。
2.如权利要求1所述的改性海泡石,其特征在于,无机改性处理步骤后,再进行有机改性处理;所述的有机改性处理工艺为配制100ml浓度为3-15g/L的聚丙酰胺溶液,缓慢加入所述经酸改性、热改性和无机改性的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得有机改性海泡石。
3.如权利要求1或2所述的改性海泡石,其特征在于,将海泡石粉末依次通过酸改性处理、热改性处理、无机改性处理和有机改性处理获得复合改性海泡石,具体工艺:(1)配制100mL摩尔浓度为2-10mol/L的盐酸溶液,缓慢加入海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性海泡石;(2)取步骤(1)获得的酸改性海泡石粉末1g于坩埚,放入温度为100-800℃的马弗炉中,进行高温热改性,时间为2h,改性完成后冷却获得酸改性和热改性海泡石;(3)配制100ml摩尔浓度为0.2-0.5mol/L的 AlCl3溶液,缓慢加入步骤(2)获得的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得酸改性、热改性和无机改性海泡石;(4)配制100ml浓度为3-15g/L的聚丙酰胺溶液,缓慢加入步骤(3)获得的海泡石粉末1g,边加边搅拌均匀,然后在25℃的室温下陈化24h,再水洗、抽滤、烘干和磨粉获得依次通过酸改性、热改性、无机改性和有机改性的复合改性海泡石。
4.如权利要求1-3中任一项所述的改性海泡石在废水处理中的应用,其特征在于,所述的废水处理包括改性海泡石应用于焦化废水中氰化物、印染废水、医药废水、有机废水或重金属废水的处理。
5.如权利要求4所述的改性海泡石在废水处理中的应用,其特征在于,所述的废水处理为改性海泡石处理焦化废水中氰化物的应用,具体应用为取改性海泡石1g加入到100ml初始焦化废水中,在25-85℃的温度下静态处理,处理时间为0.5-2.5h。
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---|---|---|---|---|
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CN112439384A (zh) * | 2020-10-31 | 2021-03-05 | 湘潭大学 | 一种同步脱氮除磷的低品位海泡石的改性制备方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1902279A (zh) * | 2003-11-10 | 2007-01-24 | 宝理塑料株式会社 | 醛抑制剂组合物和聚缩醛树脂组合物 |
CN101066765A (zh) * | 2007-04-19 | 2007-11-07 | 浙江大学 | 一种有机-无机膨润土复合材料及其合成方法 |
CN103318984A (zh) * | 2013-07-01 | 2013-09-25 | 中国地质大学(武汉) | 一种有机改性海泡石处理聚合物驱采油废水的方法 |
CN104117342A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-10-29 | 安徽普源分离机械制造有限公司 | 一种表面活性剂改性的膨润土及其制备方法 |
CN104888748A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-09-09 | 华南理工大学 | 一种改性海泡石及其制备方法与应用 |
CN106268628A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 武汉天源环保股份有限公司 | 一种处理高氨氮垃圾渗滤液的高效改性吸附剂的制备方法 |
CN107840545A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-27 | 重庆精创联合环保工程有限公司 | 工业废水处理方法 |
CN108793283A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-13 | 如皋宏皓金属表面水处理有限公司 | 一种改进型电镀废水处理用配方 |
CN109231346A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-18 | 广州小众环保科技有限公司 | 一种复合型净水剂 |
CN109467145A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-15 | 湖南工程学院 | 一种含有多孔海泡石的有机废水处理剂 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2245505B (en) * | 1990-06-27 | 1994-03-16 | Nikki Universal Co Ltd | Porous sepiolite,process for producing same and adsorptive decomposition catalyst composition utilizing such porous sepiolite |
DE10210786A1 (de) * | 2002-03-12 | 2003-10-02 | Bayer Ag | Mischungen aus Adsorbermaterialien |
CN102872844A (zh) * | 2012-09-04 | 2013-01-16 | 常州大学 | 一种去除天然水体中镓离子的复合吸附材料及其制备方法 |
CN106669593B (zh) * | 2016-12-28 | 2019-09-27 | 长沙理工大学 | 一种骨架改性海泡石及其制备方法和应用 |
CN108295808A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-07-20 | 阳原县仁恒精细粘土有限责任公司 | 一种造纸污水处理剂 |
-
2019
- 2019-04-25 CN CN201910340742.1A patent/CN109985600B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1902279A (zh) * | 2003-11-10 | 2007-01-24 | 宝理塑料株式会社 | 醛抑制剂组合物和聚缩醛树脂组合物 |
CN101066765A (zh) * | 2007-04-19 | 2007-11-07 | 浙江大学 | 一种有机-无机膨润土复合材料及其合成方法 |
CN103318984A (zh) * | 2013-07-01 | 2013-09-25 | 中国地质大学(武汉) | 一种有机改性海泡石处理聚合物驱采油废水的方法 |
CN104117342A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-10-29 | 安徽普源分离机械制造有限公司 | 一种表面活性剂改性的膨润土及其制备方法 |
CN104888748A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-09-09 | 华南理工大学 | 一种改性海泡石及其制备方法与应用 |
CN106268628A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 武汉天源环保股份有限公司 | 一种处理高氨氮垃圾渗滤液的高效改性吸附剂的制备方法 |
CN107840545A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-27 | 重庆精创联合环保工程有限公司 | 工业废水处理方法 |
CN108793283A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-13 | 如皋宏皓金属表面水处理有限公司 | 一种改进型电镀废水处理用配方 |
CN109231346A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-18 | 广州小众环保科技有限公司 | 一种复合型净水剂 |
CN109467145A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-15 | 湖南工程学院 | 一种含有多孔海泡石的有机废水处理剂 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Copper-complexed clay/poly-acrylic acid composites: Extremely efficient adsorbents of ammonia gas;Liu Erming et al.;《APPLIED CLAY SCIENCE 》;20160331;154-161 * |
几种新型含氰废水净化剂的研制;许莹;《河北理工学院学报》;20020831;67-71 * |
Also Published As
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